ES2537131B2 - Método y sistema direccional de detección de defectos a tierra en redes de corriente continua de cables aislados - Google Patents

Abstract

Método y sistema direccional de detección de defectos a tierra en sistemas de corriente continua de cables aislados.#Método y sistema de detección de defectos a tierra para redes de cables corriente continua (3) que comprende al menos una pantalla (4) de puesta a tierra (8) en un cable (3), un equipo de medida (5) de corriente que circula por la pantalla (4) y que obtiene una señal de medida de intensidad (13), un dispositivo analizador (12) de la señal de medida (13) y una señal de ajuste de la intensidad (14) que circula por la pantalla (4), que a su vez comprende:#- medios para obtener un valor de polaridad de intensidad (16) y un valor de intensidad de la señal de medida (13),#- un divisor (15) que compara la intensidad de la señal de medida de intensidad (13) con la señal de ajuste (14),#- un comparador (18) que compara la polaridad de intensidad (16) con un signo de polaridad definido previamente,#- medios para generar una señal de disparo (11), que indica un defecto (19) en el cable (3), a partir de las señales de salida del divisor (15) y del comparador (18).

Description

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-Uno (o más) equipos de medida de intensidades de las corrientes continuas que circulan por las pantallas del cable protegido, cuya señal de salida, que es una señal de medida de intensidad, está ya adaptada para poderla analizar y tratar con lógica digital. -Un dispositivo analizador encargado de analizar la señal de medida de intensidad y una señal de ajuste de la intensidad que circula por la pantalla del cable, el analizador comprendiendo:

 medios para obtener un valor de intensidad de la señal de medida de intensidad,

 un divisor que compara el valor de intensidad de la señal de medida de intensidad con un valor determinado de la señal de ajuste de la intensidad y en base a la comparación obtener una primera señal de salida,

 medios para obtener un valor de polaridad de intensidad de la señal de medida de intensidad,

 un comparador de señal encargado de comparar el valor de polaridad de intensidad con un signo de polaridad definido para la detección de defectos y en base a la comparación obtener una segunda señal de salida,

 medios (que pueden incluir puertas lógicas Y, O y de negación) para generar en una salida del dispositivo analizador una señal de disparo, que indica un defecto en el cable, a partir de la señal de salida del divisor y la señal de salida del comparador.

En una posible realización, el sistema además comprende al menos un temporizador para fijar un intervalo de tiempo, con lo que a la salida del dispositivo analizador la señal de disparo indica un defecto sólo si el valor de intensidad de la señal de medida de intensidad supera el valor determinado de la señal de ajuste de la intensidad durante el intervalo de tiempo fijado.

La invención que se describe presenta una serie de ventajas técnicas con respecto al estado de la técnica anterior:

-Con respecto a la solución descrita en WO2011157305, ésta no analiza las intensidades que circulan por los extremos de las pantallas y necesita instalar costosas bobinas en serie con la alimentación principal del sistema. Además, no utiliza ningún criterio direccional, como sí aplica la presente invención, para detectar y despejar defectos a tierra en los cables aislados.

-Con respecto a la solución descrita en CN102522733, tampoco ésta utiliza criterios direccionales para detección y despeje de los defectos a tierra en los cables

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aislados, ni recoge una lectura ni análisis de las corrientes que circulan por las pantallas de los cables protegidos.

-La presente invención soluciona el problema de detectar una falta a tierra de forma selectiva en redes eléctricas con cables aislados en corriente continua, con la ventaja de que la medida de la corriente en las pantallas es más sencilla que en el propio conductor, ya que la tensión de aislamiento requerida para el equipo de medida es muy inferior comparada con la tensión de aislamiento requerida si se midiera en el cable aislado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

FIGURA 1.-Muestra una red de alimentación en corriente continua, según se conoce en el estado de la técnica.

FIGURA 2.-Muestra un esquema simplificado de bloques de un sistema de protección frente a defectos a tierra aplicado a la red de corriente continua la Figura 1, según una realización preferente de la invención.

FIGURA 3.-Muestra un esquema simplificado de bloques de un sistema de detección de defectos a tierra del cable aislado, según una primera posible realización de la invención.

FIGURA 4.-Muestra un esquema simplificado de bloques de un sistema de detección de defectos a tierra del cable aislado, según una segunda posible realización de la invención.

FIGURA 5.-Muestra un esquema simplificado de bloques de un sistema de detección de defectos a tierra del cable aislado, según una tercera posible realización de la invención.

FIGURA 6.-Muestra un esquema simplificado de bloques de un sistema de detección de defectos a tierra del cable aislado, según una cuarta posible realización de la invención.

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FIGURA 7.-Muestra un esquema simplificado de bloques de un sistema de detección de defectos a tierra del cable aislado, según una quinta posible realización de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

5 Se describe, a continuación, se propone un modo de realización del sistema de protección frente a faltas a tierra sin que sea excluyente a otras posibles configuraciones que utilicen el método descrito.

10 En la Figura 1 se muestra una red de alimentación en corriente continua donde se observan los siguientes elementos: (1): Fuente de tensión de corriente continua. (2): Barra principal de corriente continua. (3): Cables de corriente continua.

15 (4): Pantallas de los cables de corriente continua. (5): Medida de intensidad en corriente continua. (6): Defecto en un cable de corriente continua. (7): Intensidades de defecto. (8): Puesta a tierra de las pantallas de los cables.

20 (9): Puesta a tierra de la fuente de tensión continua.

La realización preferente de esta invención contempla su implementación en relés multifunción programables mediante esquemas lógicos. Normalmente, las pantallas (4) de puesta a tierra (8) están dispuestas a ambos extremos de cada cable (3) aislado.

25 En la Figura 2 se observa la disposición y aplicación de un sistema de protección frente a defectos a tierra detectados en la red de corriente continua ilustrada en la Figura 1, en donde aparecen los siguientes elementos: (10): Elemento de corte de alimentación.

30 (11): Orden de disparo del elemento de corte de alimentación (10). (12): Dispositivo analizador. (13): Señal de medida de intensidad que circula por la pantalla (4) del cable (3).

El dispositivo analizador (12) dispone de los elementos necesarios para determinar de forma 35 direccional si el cable tiene un defecto a tierra ó no. Existen varias formas de medir las

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“unos” lógicos y junto con la señal (15), activan la puerta lógica de tres entradas (24), inician el temporizador (20) y se indica defecto (19) si expira el tiempo del temporizador (20).

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